Организация и эксплуатация энергохозяйства промышленных предприятий

Содержание

Введение.............................................................................................................................

1. Краткая характеристика энергохозяйства...................................................................

1.1 Характеристика и назначение энергохозяйства на промышленном предприятии.......................................................................................................................

1.2 Значение параметров  элементов схемы электрической  сети..................................

1.3 Расчет цеховых нагрузок по сменам..........................................................................

2. Выбор схемы и  режима работы сети предприятия...................................................

2.1 Выбор схемы электроснабжения..............................................................................

2.2 Планирование режима  работы сети.........................................................................

3. Планирование ремонтно-эксплуатационного обслуживания.................................

системы электроснабжения.............................................................................................

4. Планирование численности персонала и фонда заработной платы........................

Литература........................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Энергетическая служба имеет самостоятельное, исключительно  ответственное и в то же время  специфическое место в структуре предприятия. Она является так называемой вспомогательной службой, призванной обеспечивать выполнение производственной программы предприятия без непосредственного участия в выпуске продукции. В то же время без энергетической службы не может осуществляться производственная деятельность предприятия, не возможен выпуск продукции. Энергетическая служба обязана обеспечивать надежное, бесперебойное и безопасное снабжение предприятия всеми видами энергии и энергоносителей. В отличие от других видов оборудования (например, станочного) выход из строя и авария энергетического оборудования (трансформатора, котла, компрессора, насоса и др.) или участка энергетической сети имеет не только самостоятельное значение, но может вызвать простои производственных участков, цехов.

Состояние энергетического  оборудования и сетей во многом определяет условия труда работающих на предприятиях (степень освещенности, уровень шума, обеспечение микроклимата), следовательно, активно влияет на производительность труда. От исправности энергетического оборудования и сетей зависит экономичность режимов работы энергетического и технологического оборудования. Поэтому должна быть тщательно продумана система профилактического контроля и ремонтов энергетического оборудования и сетей в сочетании с их резервированием.

Энергетическая служба призвана обеспечивать не только надёжное и качественное снабжения предприятия  всеми необходимыми видами энергии  и энергоносителей, но и осуществлять организованно-технические мероприятия  по экономии энергоресурсов, способствовать внедрению достижений научно-технического прогресса в области промышленной энергетики и т.д. Успешное решение этих задач во многом зависит от рациональной организации, планирования, эксплуатации энергохозяйства предприятия энергосистемы.

Технологические особенности  отрасли, безусловно, налагают свой отпечаток  и на экономику. Неразрывность и  единовременность процесса производства, транспортирования и потребления  энергии, его динамичность, единые электрические  коммуникации, большая зависимость объемов производства от гидро-и метеоусловий и потребителя не имеют аналогов среди всех других отраслей народного хозяйства. С учетом этого фактора методологическая основа экономических принципов управления в энергосистеме должна быть единой, однако энергетикам неоднократно приходилось защищать свое право на специфику в очень не легкой борьбе.

Основными вопросами  организации и эксплуатации энергохозяйства  промышленных предприятий являются: организация эксплуатационного  обслуживания энергетического оборудования предприятия, организация планово-предупредительных ремонтов всего обслуживания энергетического оборудования, организация труда и заработной платы персонала энергетической службы, организация энергетического учёта всех видов потребления энергии.

Планирование эксплуатации промышленного энергохозяйства  включает следующие вопросы: разработку топливно-энергетического баланса  и плана энергоснабжения предприятия, планирование капитальных и текущих  ремонтов всего энергетического  оборудования предприятия, планирование труда и зарплаты

производственного персонала, планирование организованно-технические  мероприятия по рационализации и  реконструкции энергохозяйства  завода, планирование себестоимости  продукции и услуг энергетических цехов.

В задании на курсовую работу предлагается решить ряд задач такого типа по упрощённым расчётным моделям, способствующим закреплению пройденного курса «Организация производства и управление предприятием».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Краткая характеристика энергохозяйства

1.1 Характеристика и назначение  энергохозяйства на промышленном  предприятии

Энергохозяйство предприятия  включает в себя главную понизительную  подстанцию (ГПП), центральный распределительный  пункт (ЦРП), распределительную кабельную  сеть 10кВ и цеховые трансформаторные подстанции (ТП). ГПП получает питание от энергосистемы района, на территории которого размещено предприятие, и имеет две секции шин. От главной понизительной подстанции по двум кабельным линиям питается центральный распределительный пункт (ЦРП), имеющий две секции шин, которые могут соединяться при помощи секционного выключателя. Питание цеховых ТП осуществляется кабельными линиями 10кВ от ЦРП через комплектные ячейки КРУ с выключателями ВМГ-10 и от соседних ТП. Применены кабели с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами сечением от 35 до 185мм². ТП выполнены как в однотрансформаторном, так и в двухтрансформаторном исполнении с масляными трансформаторами мощностью от 630 до 1600кВА. На низшей стороне трансформаторов, а также в качестве секционных выключателей применяются автоматические выключатели АЕ-20.

Назначением энергохозяйства  предприятия является качественное и надежное обеспечение электроэнергией  всего электрооборудования и  электроприемников предприятия  для осуществления технологического процесса.

1.2 Значение  параметров элементов схемы электрической  сети

На основании исходных данных [1, стр.4-8] и справочной литературы дадим краткую характеристику энергохозяйства  для заданных двух вариантов: основного -2 и дополнительного - 3 (далее варианта 1 и 2).

В соответствии с табл.1 [1] в схеме электроснабжения предприятия  варианта 1 отсутствует ТП-3 (рис. 1.2.1), варианта 2 - ТП-4 (рис. 1.2.2).

Считаем продолжительность  смены 8 часов. Принимаем, что для  трёхсменных цехов: первая смена длится с 0 до 8 часов, вторая - с 8 до 16 часов, третья - с 16 до 24. Для двухсменных цехов: первая смена - с 8 до 16 часов, вторая - с 16 до 24 часов. При односменной работе - с 8 до 16 часов. Считаем, что в течение смены нагрузки цехов постоянны.

При расчетах принимаем, что минимум нагрузки в энергосистеме, снабжающей предприятие электроэнергией, наступает с 4 до 6 часов, а максимум - с 17 до 19 часов.

Принимаем сменность  работы, средний cosφ, соотношение активных мощностей по сменам для цехов предприятия, а также марки KJI, как указано в табл.4[1]. Наиболее загруженная смена обозначается единицей.

Таблица 1.2.1-Общие данные

№ цеха	Сменность работы	cosφ	Соотношение мощностей	Соединение	Марка КЛ
1	3	0,86	1:1:1	ГПП-ЦРП	ААБлУ-2(3х185)
2	2	0,82	0,9:1	ЦРП-ТП-1	ААБлУ- (3x70)
3	1	0,80	1	ЦРП-ТП-5	ААБлУ- (3x70)
4	2	0,83	0,6:1	ЦРП-ТП-6	ААБлУ- (3x120)
5	2	0,84	1:0,75	ЦРП-ТП-8	ААБлУ- (3x70)
6	3	0,88	0,8:1:1	ЦРП-ТП-9	ААБлУ- (3x70)
7	3	0,90	0,8:1:0,9	ТП-1-2	ААБлУ- (3x50)
8	2	0,85	0,65:1	ТП-3-5	ААБлУ- (3x35)
9	1	0,81	1	ТП-4-5	ААБлУ- (3x50)
10	2	0,86	1:0,8	ТП-6-7	ААБлУ-(3x95)
11	2	0,86	1:0,9

Реактивная мощность нагрузки каждой смены цеха Q_Ц определяется по формуле:

                                              Q_Ц =Р_Ц×tgφ,                                                            (1.2.1)

где Р_Ц - активная мощность нагрузки смены цеха,

tgφ - рассчитывается по среднему для цеха cosφ (табл. 1.2.1). Полная мощность нагрузки каждой смены цеха Б_ц определяется по формуле:

                                               S_Ц = (Р_Ц² + Q_Ц ²)^1/2                                                                               (1.2.2)

Из табл.2 [1] с учетом формул (1.2.1 и 1.2.2) определяем среднегодовые  нагрузки наиболее загруженной смены  для всех цехов, кроме 1-го.

Таблица 1.2.2 - Среднегодовые нагрузки наиболее загруженной смены

№ цеха		Среднегодовые нагрузки наиболее загруженной смены
	cosφ	1 вариант(первая буква  фамилии: Б)			2 вариант(первая буква  фамилии+1: В)
		Рср МАХ,	Qcp МАХ,	Scр МАХ,	Рср МАХ,	Qcp МАХ,	Scр МАХ,
		кВт	кВар	кВА	кВт	кВар	кВА
2	0,82	1310	914,38	1597,56	1320	921,36	1609,75
3	0,80	451	338,25	563,75	452	339	565
4	0,83	750	523,5	914,63	700	452,2	833,36
5	0,84	1450	936,7	1726,24	1350	872,1	1607,19
6	0,88	3200	1728	3636,75	3000	1620	3409,46
8	0,85	1300	806	1529,59	1140	706,8	1341,33
9	0,81	620	465	775	630	439,74	768,29
10	0,86	620	367,66	720,81	630	373,59	732,44
11	0,86	1300	770,9	1511,39	1140	676,02	1325,37

Из табл.3 [1] определяем длины кабельных линий (КЛ) для 2-х вариантов:

 Таблица 1.2.3 - Длины кабельных линий

Соединение	Длины кабельных линий, км
		I вариант (вторая буква  фамилии: А)	2 вариант (вторая буква  фамилии +1: Р)
ГПП-ЦРП	3,0	4,6
ЦРП-ТП-1	2,5	3,7
ЦРП-ТП-5	4,3	4,12
ЦРП-ТП-6	5,1	5,6
ЦРП-ТП-8	6,5	5,8
ЦРП-ТП-9	3,9	3,4
ТП-1-2	0,8	0,75
ТП-3-5	1,4	1,6
ТП-4-5	3,15	2,1

Для цеха №1 принимаем  следующие данные (табл.5[1]), необходимые  при определении нагрузок смен Р_см:

Таблица 1.2.4 - Данные по цеху № 1

№ цеха	Производство продукции  за сутки -П, шт	Цеховая норма удельного  расхода электроэнергии - Э, кВт ∙ч/шт
			1 вариант	2 вариант
1	86	320+2·№вар=320+2·4=328	320+2·№вар=320+2·5=330

                                          

                                                      Р_см =(П·Э)/Т,                                        (1.2.3)

где Т- отработанное в сутках время: Т= 24 часа.

Для 1 варианта: Р_cм1 =(86 ·328)/24 = 1161кВт;

Q_cм1 = 1161 · 0,5934 = 689квар; S_cм1 = (1161²+689²)^1/2 = 1350,1кВА

Для 2 варианта: Р_cм2 = (86 ·330)/24 = 1168,2 кВт

Q_cм2 = 1168,2 · 0,5934 = 693,2 квар, S_cм2 = (1168,2² + 693,2²)^1/2 =1358,4kBA

Удельные сопротивления  трёхжильных кабелей с поясной  бумажной изоляцией напряжением 10кВ, капитальные затраты на сооружение одного километра кабельной линии, в которые включается стоимость приобретения кабеля, установка кабельных металлоконструкций, прокладка кабелей по металлоконструкциям и в траншеях, заделка концов кабеля, монтаж муфт и самого кабеля, берутся из справочника [2]. Полученные данные заносим в табл. 1.2.5:

Таблица 1.2.5 - Параметры кабелей

Марка кабеля	Сечение, мм2	Ro, мОм/км	Хо, мОм/км	Удельная стоимость Куд кл, тыс.руб/км
ААБлУ-(3х35)	3x35	445	47,5	7,22
ААБлУ-(3х50)	3x50	310	45	7,84
ААБлУ-(3х70)	3x70	221,5	43	8,68
ААБлУ-(3х95)	3x95	163	41,5	9,56
ААБлУ-(3х120)	3x120	129	40,5	10,4
ААБлУ-2(3х185)	3x185	83,5	38,5	12,76